Беспилотная техника, специальные приложения для смартфонов и спутниковые системы уже стали неотъемлемой частью современной фермы. И только уборка урожая фруктов и ягод до недавних пор оставалась не автоматизированной. Ситуация изменится уже в ближайшее время.
Годовой оборот калифорнийской сельскохозяйственной отрасли составляет 47 миллиардов долларов. Этот показатель может существенно снизится, если фермеры не начнут внедрять инновационные технологии. Из-за нехватки рабочей силы под угрозой исчезновения ряд культур. Нужно срочно роботизировать производство.
Нехватка трудовых ресурсов
В Калифорнии выращивается около 200 видов ягод и фруктов, а основным инструментом для сбора урожая все еще остается нож в руках человека. Но пришло время изменить ситуацию — в регионе сейчас серьезные проблемы с трудовыми ресурсами из-за сокращения потока иммигрантов. В Мексике также создаются рабочие места с конкурирующими условиями — в результате ежегодно количество мигрантов в США сокращается примерно на 150 тыс. человек.
Калифорнийские предприятия пытаются решить проблему, улучшая условия труда, обеспечивая работников медстраховкой. По информации Департамента труда Лос-Анджелеса средняя зарплата в штате с 2010 года наиболее выросла именно в этой отрасли — на 13%. Но местные экономисты заявляют, что повышение зарплаты и хороший соцпакет не решат проблемы с рабочими местами. Коренные американцы не заинтересованы в подобной работе даже при оплате, которая выше средней по штату. И единственный выход — роботизация.
Секретный бот для сбора клубники
Driscoll's — крупнейший в мире производитель ягод, который имеет свои фермы в приблизительно двадцати странах мира. Компания всерьез занялась разработкой роботов для уборки урожая. Уже проходят испытания автоматизированного сборщика клубники, которого назвали AgroBot. Устройство запрещено фотографировать и снимать на видео, поэтому в сети есть только фотографии самих разработчиков. Он не имеет ничего общего с роботами со вселенной "Звездных войн" или других научно-фантастических фильмов. AgroBot больше похож на циклически движущийся ящик, размером в трактор.
Устройство имеет специальные приспособления для захвата ягод, которыми управляет система видеофиксации и бортовой компьютер. Но робот еще требует доработки: он пропускает треть ягод, а среди спелой клубники попадается зеленая.
Над разработкой уже более 10 лет работает испанский изобретатель Хуан Браво. Он считает, что уже близок к цели и рассчитывает на дальнейшую поддержку от компании Driscoll's.
AgroBot не единственная разработка в индустрии, есть еще несколько перспективных стартапов, которые могут стать успешными. Abundant Robotics создает бота с искусственным интеллектом и ловкостью для собирания яблок. Soft Robotics — компания из Массачусетса — создала робота, который способен собирать плоды не повреждая их кожуру. Это еще только разработки, но есть уже автономные системы, которые активно используются на практике.
Опыт успешного внедрения автоматизированных систем
Стартап Ramsay Highlander уже имеет годовые продажи на уровне 15 млн долларов. Компания создала компьютеризированного, сенсорного робота для уборки салата. А также совместно с флоридской компанией Harvest Croo работает над устройством, которое станет конкурентом для AgroBot в уборке клубники.
Для сбора салата был разработан специальный "водный нож" — салат срезается струей воды сверхвысокого давления. Мы уже писали об этом роботе-комбайне.
Устройство может использоваться не только для салата, но и для сбора капусты и сельдерея.
Робот не может срезать салат айсберг, который плотно растет, а головки тяжелые, поэтому их трудно захватывать. Но разработчики заявляют, что решили эту проблему и теперь ищут инвестиции для ее решения.
В районе калифорнийского города Салинас роботизированные устройства уже выполняют значительную часть работ по выращиванию салата. Небольшая бригада людей собирает только то, что пропустил автомат.
Робот с компьютерным управлением не только собирает урожай, но и обрабатывает сорняки. Такое устройство по продуктивности заменяет 20 работников.
Роботоориентированное земледелие
Массовое внедрение автоматизированных систем уборки урожая требует выращивания растений, которые роботам будет проще обрабатывать. Целые районы Калифорнийской долины уже перешли на культуры, которые можно собирать механическим встряхиванием. Например, набирает популярность выращивание миндаля.
Винодельная отрасль также переходит на инновационные технологии, проектируя плантации так, чтобы машины могли двигаться между лозой и собирать плоды. Виноградная индустрия требует решения еще одной проблемы: подбор сорта винограда с жесткой кожурой, чтобы избежать возможных механических повреждений. Механический сбор урожая винограда позволяет сократить трудозатраты на 80%.
Культуры, которые не спасут даже роботы
Как бы быстро не развивались технологии, но некоторые культуры калифорнийские фермеры уже практически потеряли. Спаржа — одно из наиболее трудоемких при выращивании растений. Поэтому постепенно производство культуры переместилось в Мексику, где рабочая сила дешевле. За последние 15 лет производство спаржи в Калифорнии сократилось в 4,5 раза.
Особенность спаржи такова, что ее нужно собирать избирательно в течении 90-дневного сезона, а ученые не смогли создать искусственный интеллект, который бы эффективно отличал спелые растения. Испытания продолжаются. В этом году опробован прототип комбайна с датчиками, которые могут фиксировать спелые стебеля. Испытания проводились на 70 га спаржи и прошли неудачно.
В ближайшие годы прогнозируется рост рынка автоматизированных систем для сельского хозяйства. Недавно мы писали о перспективных направлениях агротехнологий, которые могут получить свое развитие в будущем.
По материалам: Los Аngeles Time
